Forschungsdatenbank

Hintergrund

Vibrio cholerae ist ein natürlicher Bewohner von Gewässern und Erreger der Cholera. Die Cholera wird durch toxigene Stämme der Serogruppen O1 und O139 ausgelöst, nicht-toxigene Stämme (NTVC) können eine Vielzahl anderer Infektionen mit möglichem letalem Ausgang auslösen. Verursacht durch den Klimawandel kam es in den letzten 20 Jahren in Europa zu einem Anstieg von NTVC Infektionen. In Niederösterreich traten erstmals 2015 zwei extrem schwere Fälle (einer davon tödlich) auf, die mit Badeaktivitäten während einer extremen sommerlichen Hitzeperiode assoziiert waren. Bis dato sind die entscheidenden Faktoren, die das NTVC Vorkommen in Binnenbadegewässern steuern, nicht ausreichend bekannt. Diese Information und das Vorhandensein verlässlicher NTVC Bestimmungsmethoden sind Voraussetzung für Vorhersagemodelle und Frühwarnsysteme für NTVC. Neben Kultivierungsverfahren wurden molekularbiologische und zellbasierte Methoden entwickelt. Bisher hat sich die Kombination aus spezifischer Fluoreszenzmarkierung und Festphasenzytometrie als beste Methode erwiesen.
Dennoch kann in diesem Verfahren V.cholerae nicht von nahe verwandten Arten unterschieden werden, es ist äußerst aufwändig und teuer. In diesem Projekt wird deshalb ein Verfahren auf Basis alternativer Erkennungsmoleküle –APTAMERE– entwickelt. Aptamere sind kurze Oligonukleotide die ihre Zielmoleküle mit hoher Selektivität und Affinität binden. Sie wurden in vielen Anwendungen als Antikörpern gleichwertig dargestellt. Sobald ein Aptamer identifiziert ist, können sie zu geringen Kosten in unlimitierter Menge produziert werden. Bis dato aber gibt es keine Aptamere für V.cholerae.
Zwei Hauptziele sollen erreicht werden. Erstens sollen die V.cholerae Abundanzen in repräsentativen Badegewässern unter Berücksichtigung ökologischer, zeitlicher und räumlicher Gradienten umfassend dokumentiert und zweitens eine neue innovative Aptamer-basierte Methode für die verbesserte Quantifizierung von V.cholerae entwickelt werden.
Vorhersagemodelle für die Verbreitung von NTVC in Badegewässern sollen als Tool für Risikoabschätzungen entwickelt werden, sowie einfache Protokolle für die kultivierungsunabhängige Quantifizierung von V.cholerae. Dadurch wird das Projekt zu einer besseren Vorbeugung und Volksgesundheit hinsichtlich NTVC in Badegewässern und toxigenen V.cholerae in Wasserressourcen beitragen. Die generierten Aptamerprodukte, Anwendungen und das geistige Eigentum sollen über das Projekt hinaus in translationalen Folgeprojekten, spin-off Firmen oder der Vergabe an lokale Drittfirmen verwertet werden. Das Projekt trägt direkt zum prioritären Forschungsschwerpunkt “Intelligente Indikationssysteme und Diagnostik” innerhalb der jüngsten FTI Strategie für Niederösterreich bei. Nachhaltige Kollaboration zwischen den Projektpartnern innerhalb des Interuniversitären Kooperationszentrums Wasser & Gesundheit wird gestärkt. Das Projekt soll somit nachhaltig dem Land Niederösterreich auf mehreren Ebenen Nutzen bringen.

Hintergrund

Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung (AM) oder Rapid Prototyping, ist zu einem vielseitigen Werkzeug mit einem breiten Anwendungsbereich wie Fertigung, Kunst, Design und Medizin geworden. Im Bereich der biomedizinischen Technik hat sich AM nicht nur im Tissue-Engineering für Druckgerüste und in der Biomechanik für patientenspezifische Prothesen großer Beliebtheit erfreut, sondern es wurde auch als Instrument zur Herstellung realistischer 3D-Modelle vorgeschlagen. Beispielsweise bietet die individuelle Modellierung patientenspezifischer Prothesene über AM eine hervorragende Gelegenheit für Chirurgen, Vorgänge vorher zu üben. Studien haben gezeigt, dass dabei die Operationszeit reduziert und das Vertrauen des Arztes erhöht wird, was zu kürzeren Bestrahlungszeiten und niedrigeren Kosten führt. Obwohl bereits über 3D-Modellierungsansätze für die präoperative Planung berichtet wurde, ist noch ein genauerer Blick auf die mechanischen Eigenschaften der gedruckten Materialien erforderlich. Gegenwärtig fehlt diesen Modellen die genaue Darstellung der Gewebebiomechanik. Dies erfordert ein Verfahren zur Feinabstimmung der mechanischen Eigenschaften der 3D-Druckmaterialien, um den in-vivo-Bedingungen genau zu entsprechen. In diesem Projekt wird der 3D-Druck auf die Aufgabe angewendet, Materialien herzustellen, die biologische Gewebe und organähnliche Strukturen hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften imitieren. Die bedruckten Tücher können patientenspezifisch für die präoperative Planung sein sowie standardisiert für Anwendungen in der Forschung sein, die sich mit der Entwicklung neuartiger Operationstechniken, Implantationstechnologien und anderer medizinischer Geräte befassen. Einer der Anreize besteht darin, den Bedarf an Spenderorganen zu begrenzen und die Variabilität der in der Forschung verwendeten Organe zu reduzieren. Aufgrund der Tatsache, dass die Möglichkeiten des 3D-Drucks derzeit rapide zunehmen, kann diese Forschung auch als Grundlage für noch mehr Anwendungen in Bezug auf gedruckte Orgeln angesehen werden, die möglicherweise mit zukünftiger Technologie möglich sind. Die Hauptziele dieses Projekts sind:
die Etablierung eines Testprotokolls zur Erfassung charakteristischer biomechanischer Parameter verschiedener Gewebe, die Entwicklung von Softwarewerkzeugen zur Erreichung dieser Parameter in 3D-gedruckten Strukturen (basierend auf geeigneten Materialkombinationen und deren räumlicher Verteilung sowie Nachbearbeitungsverfahren), deren Druck Geweberepliken neben der Validierung ihrer mechanischen Eigenschaften durch Vergleich mit den tatsächlichen Gewebeeigenschaften. Alle Anweisungen zur Herstellung dieser Modelle müssen in einer sogenannten "Toolbox" enthalten sein.

Hintergrund

Hintergrund
Die Osteoarthrose (OA) ist eine Erkrankung eines Gelenks ausgehend vom Gelenksknorpel, der Gelenkskapsel und dem subchondralen Knochen und stellt weltweit die häufigste Gelenkerkrankung dar. Das Kniegelenk ist am häufigsten betroffen und neben der individuellen Beeinträchtigungen durch Schmerzen, reduzierte Gelenksfunktion und Einschränkungen im täglichen Leben sowie bei sportlichen Aktivitäten, führt OA auch zu sehr hohen sozioökonomischen Belastungen (Schmerzmedikation, Operationen und Rehabilitationsaufenthalte, Krankenstände, Frühpension). Die Literatur zeigt, dass die konservative Therapie, und hier vor allem die Physiotherapie, zunehmend an Bedeutung gewinnt, da sie zu einer kurzfristigen Reduktion der Symptome und einer Verbesserung der Kniegelenksfunktion führt,. Die Schwerpunkte der Physiotherapie umfassen einerseits passive Maßnahmen zur Verbesserung des Knorpelstoffwechsels, andererseits soll ein neuromuskuläres Training zur Verbesserung der Gelenksfunktion beitragen. Neben den lokalen Veränderungen der Gelenksstrukturen im Kniegelenk, kommt es allerdings auch zu Veränderungen im zentralen Nervensystem. Diese haben ein verändertes Bewegungsverhalten zu Folge, das wiederum die intraartikuläre Belastung erhöht. Die bisherige Gestaltung der Physiotherapie hat diese zentralen Veränderungen nicht berücksichtigt, was ein Grund für die nicht zufriedenstellenden Langzeitergebnisse der Kniegelenksfunktion sein könnte. Studien mit PatientInnen, die an einer Insuffizienz des vorderen Kreuzbandes (VKB) leiden, belegen den positiven Effekt von Physiotherapie, die auf diese zentralen Veränderungen durch spezielle Feedbackformen eingeht.
Ziel und Inhalt:
Nachdem die lokalen strukturellen und zentralen neuronalen Veränderungen von VKB-PatientInnen und KniearthrosepatientInnen sehr ähnlich sind, ist es Ziel dieses Projektes den Einfluss von speziellen Feedbackformen auf die Kniegelenksfunktionen bei PatientInnen mit Kniegelenksarthrose zu untersuchen.
Methode:
Es wird eine randomisiert klinische Studien mit 2 PatientInnengruppen durchgeführt. Die Kontrollgruppe erhält ein Standardphysiotherapieprogramm, während die Interventionsgruppe ein Physiotherapieprogramm mit speziellen Feedbacktechniken erhält. Das Programm wird in Form von Boostersessions, dh. Aufteilung der Einheiten über 3 Monate, durchgeführt. Zur Evaluierung werden Outcomeparameter herangezogen, die den Ansprüchen der Internation Classfication of Functioning, Disability and Health (ICF) entsprechen.

Hintergrund

Evaluierung der Genauigkeit verschiedener nicht-invasiver Methoden zur Bestimmung des Hüftgelenkszentrums für die klinische Ganganalyse bei übergewichtigen Kindern und Jugendlichen

Hintergrund

Seltene Erden werden in elektronischen Geräten wie Handys, Computern oder Energiesparlampen eingesetzt. Deren Verfügbarkeit ist aber beschränkt und es gibt keine umweltfreundlichen Recyclingmethoden. Die aufwändige und teure Gewinnung, wie auch das knappe Angebot dieser Rohstoffe auf dem Weltmarkt lässt die Preise von seltenen Erden kontinuierlich wachsen. Durch den stetigen technischen Fortschritt ist es heute bereits abzusehen, dass sich die Versorgungslage von Seltenen Erden als kritisch erweisen wird und dadurch der Ausbau von Zukunftstechnologien gefährdet sein kann.

Dieser Entwicklung wollen die Projektpartner mit einer neuen Technologie begegnen. Hierfür wird eine noch nie eingesetzte Variante verwendet, das Recycling durch Mikroorganismen (Bakterien und Algen). Ziel des internationalen Konsortiums von Projektpartnern ist es gemeinsam mit der regionalen Industrie eine anwendbare Recycling-Technologie zu entwickeln, die Seltene Erden aus Elektronikschrott rückgewinnen kann und diese Technologie anschließend für die Wirtschaft nutzbar zu machen. Das Konsortium steht in ständigem Austausch mit den strategischen Partnern, wodurch garantiert werden kann, dass der Market-Need und die technologischen Möglichkeiten der Wirtschaft in der Entwicklung berücksichtigt werden.

Hintergrund

Patienten, die häufig und in verschiedenen Versorgungseinrichtungen behandelt werden, v.a. auch aufgrund wiederholter Behandlungsabbrüche belasten die Versorgungsstrukturen. Die Ursachen für die wiederholten Behandlungsabbrüche und infolge Wiederaufnahmen, sowie die mangelnde Reintegration sind nicht hinreichend bekannt. Es ist daher von großer Bedeutung zu untersuchen welche Faktoren den Therapieerfolg beeinflussen und insbesondere welche Patientenmerkmale mit potentiellen Wiederaufnahmen assoziiert sind und in der sozialen Reintegration eine Rolle spielen. Dieses Projekt untersucht den Nutzen von gestufter Versorgung von Patienten mit speziellem Nachbetreuungsbedarf. Das Ziel ist die Optimierung der gestuften Versorgung und Reduktion des Drehtürpsychiatrie. Es werden grundlegende Erkenntnisse zum Nutzen der Patienten mit speziellem Nachbetreuungsbedarf gewonnen, die zur Entlassung des Versorgungssystems beitragen.
Fragestellungen:
1. Gibt es unter psychiatrischen Patienten mit Sucht/Abhängigkeitserkrankungen (F1) oder Persönlichkeitsstörungen (F6) Subgruppen von Patienten mit vs. ohne fundamentale soziale und kognitive Denkfunktionsstörungen.
2. Unterscheiden sich die Subgruppen von psychiatrischen Patienten mit vs. ohne fundamentale soziale und kognitive Denkfunktionsstörungen hinsichtlich der Behandlungsergebnisse, Anzahl von Aufnahmen bzw. Wiederaufnahmen und kumulativen Aufenthaltsdauer, und sozialer und beruflicher Reintegration.

Hintergrund

Der 3D Druck hält Einzug in die Medizin und kann auf verschiedene Arten unterstützen. Neben pass-genauen Implantaten und Orthesen kann der 3D Druck in der Operationsvorbereitung eingesetzt werden um ein besseres Verständnis über die geplante Operation zu erlangen. Zunehmend gewinnt dabei das Drucken von Organen an Bedeutung. In diesem Forschungsprojekt sollen mit Hilfe des Polyjet Verfahrens Materialen gedruckt werden welche realen biologischen Geweben von der Haptik aber auch hinsichtlich des biomechanischen Verhaltens möglichst nahe kommen. Die so entwickelte Drucktechnologie ermöglicht die Herstellung von patientenspezifischen Organmodellen basierend auf CT und MRT Daten, die zur präoperativen Planung vor komplizierten Eingriffen herangezogen werden können. Weiters können für die Weiterentwicklung von Operationstechniken und Implantanten mechanisch äquivalente Organe oder Prüfkörper hergestellt werden, die den Einsatz von Körperspenden für diese Belange verzichtbar machen. Die gedruckten Organe sind standardisierbar und weisen keine unerwünschte Variabilität auf, wie es bei Körperspenden der Fall ist.

Hintergrund

Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind membranumschlossene Strukturen, die von Zellen unter Aktivierung oder Stress freigesetzt werden. Sie werden nach ihrer Biogenese und Größe in Exosomen, Mikrovesikel und Apoptotic Bodies klassifiziert und wurden in sämtlichen Körperflüssigkeiten beschrieben. In den vergangenen Jahren wurde zunehmend die zentrale Rolle von EVs bei der Signalübertragung zwischen Zellen sowie ihr Potential als Resevoir für klinische Biomarker erkannt und es besteht daher sowohl aus grundlagen¬wissenschaftlicher Sicht, als auch im diagnostischen und therapeutischen Zusammenhang enormes Interesse an extrazellulären Vesikeln. Vor diesem Hintergrund besteht Bedarf an standardisierten Verfahren zur Anreicherung von EVs aus biologischen Matrices, insbesondere aus Blut, sowie an Verfahren zur Quantifizierung und Charakterisierung extrazellulärer Vesikel. Die Komplexität biologischer Matrices sowie die Heterogenität extrazellulärer Vesikel stellen große Herausforderungen an ihre die Anreicherung und Analytik. Gängige Verfahren, wie Ultrazentrifugation oder Polymerpräzipitation, sind mit unkontrolliertem Verlust von Vesikeln, einer Veränderung der Vesikelstruktur, sowie einer Mitanreicherung von Zellbruchstücken, Protein-Aggregaten, Lipoproteinen und Nukleinsäuren verbunden. Hinzu kommt, dass Vesikel in einem Größenbereich unter 200 nm, die den Großteil der Vesikelpopulation in biologischen Flüssigkeiten darstellen, nicht mittels Durchflusszytometrie, der derzeit gängigsten Methode für die Charakterisierung von EVs, detektiert werden können. Ziel dieses Projekts ist die Isolierung von extrazellulären Vesikeln, insbesondere von Exosomen, aus humanem Vollblut mit hoher Ausbeute und Reinheit, unter anderen durch Abreicherung von nicht-exosomalem Material, sowie die Charakterisierung dieser Vesikel mittels Nano Electrospray Gas-Phase Electrophoretic Mobility Molecular Analysis (nES-GEMMA). Diese bislang nicht etablierte Methode erlaubt die rasche Charakterisierung von Vesikeln und liefert Aussagen über Vesikeldurchmesser und -zahl. Wir werden untersuchen, ob sich Exosomen verschiedener Größe hinsichtlich ihrer Protein- und Lipidzusammensetzung unterscheiden und ob sich Unterschiede hinsichtlich der Zusammensetzung von Exosomen aus physiologischen Vesikeln (gesunde Spender) und pathologischen Proben (Blut von Sepsispatienten) nachweisen lassen.

Hintergrund

Candida-Pilze sind normale menschlicher Mitbewohner auf der Haut und im Urogenitaltrakt. Sie verursachen Schleimhautinfekte, die zu systematischen Candidose fortschreiten können. Candida albicans und Candida glabrata Zellen kommen in 90% und 8% aller Fälle von Vaginalkandidose (VVC) vor. Im Vaginaltrakt konkurrieren Candida-Zellen mit den kommensalen Bakterien der Mikroflora. Bei gesunden Menschen koexistieren Bakterien und Pilze im Gleichgewicht. Die Behandlung mit Antimykotika zielt auf die Wiederherstellung des mikrobiellen Gleichgewichts. Hier schlagen wir Arbeiten entlang dreier Linien vor, um das mikrobielle Gleichgewicht bei VVC zu unterstützen und wiederherzustellen: 1) die Wechselwirkungen, zwischen Candida und häufigen Lactobacillus-Arten, zu untersuchen, 2) lokale (Ostösterreich) Candida-Stämme auf ihre genetischen Eigenschaften zu analysieren; und 3) die
Wirksamkeit der üblichen Probiotika bewerten und 4) neue Substanzen zu finden die Pilze bekämpfen bzw. Bakterien fördern. Die Partner kombinieren klinischen Ressourcen, Molekularbiologie von Candida, Robotic screening und Zellkultur.Lactobacillus spp. beschränken den Fortschritt der Candida in der vaginalen Trakt durch Milch- und Essigsäure sowie durch undefinierte Beeinflussung der Nährstoffverfügbarkeit, Biofilmbildung, Quorum Sensing und Stressresistenz. Die genetischen und Umweltfaktoren, die mikrobielles Ungleichgewicht im vaginalen Trakt verursachen, stellen eine komplexe Interaktion zwischen Wirt und Mikroorganismen dar. Wir analysieren die Candida-Lactobacillus-Wechselwirkung in vitro und in kombinatorischer Co-Kultur auf Epithelzellen als Modellsystem. Wir konzentrieren uns auf C. glabrata, da diese im Vergleich zu C. albicans schwieriger zu behandeln und weniger
erforscht ist. Wir werden versuchen, genetische und physiologische Eigenschaften zu identifizieren, die an der Besiedlung des vaginalen Trakts durch C. glabrata beteiligt sind. Der physiologische Aspekt umfasst die Veränderung der Genexpression, Adhärenz und Biofilmbildung durch Interaktion von Candida und Lactobacilli. Genetische Analyse wird klinische C. glabrata-Isolate aus dem Bereich Niederösterreich charakterisieren. Wir hoffen auch im Hochdurchsatz neue Verbindungen zu identifizieren, die das Wachstum von Bakterien fördern und jenes von Candida behindern. Wir erwarten uns neue Möglichkeiten für antifungale Strategien gegen Candida um das Gleichgewicht im Bedarfsfall zugunsten harmloser kommensaler Populationen zu verändern. Probiotische Produkte zur Reglung der Microflora werden angeboten jedoch haben sie weithin undokumentierte Wirkungen. Das Forschungsvorhaben wird derartige Produkte Testen und möglicherweise mit Alternativen in der Zukunft zur Verbesserung der Behandlung beitragen können.

Hintergrund

Die Diagnostik genetischer Fäkalmarker besitzt das Potential die Wasseranalytik zu revolutionieren. Richtungsweisende Anwendungen sind bis Dato vor allem im Qualitätsmanagement von Bade- und Freizeitgewässern sowie Aquakulturen durchgeführt worden. Die Möglichkeiten und das Potential solcher Verfahren zur Überwachung von Trinkwasserressourcen im Rahmen von Wassersicherheitsplänen sind kaum untersucht. Das vorgeschlagene translationale Forschungsprojekt evaluiert den Status sowie weitere notwendige Entwicklungsschritte zur Anwendung genetischer Fäkalmarker im Rahmen von Wassersicherheitsplänen. Genetische Fäkalmarker besitzen das Potential die gegenwärtige Standardmethode zum Nachweis fäkaler Spureneinträge - basierend auf den Fäkalbakterien E.coli und Enterokokken - signifikant zu erweitern. Genetische Fäkalmarker erlauben die Herkunftsbestimmung potentieller fäkaler Einträge in das Wasser, sowie die Brückenbildung zwischen den Standardmethoden der fäkalen Analytik und der mikrobiellen Risikoabschätzung. Eine ausreichend hohe fäkale Sensitivität als auch Spezifität für die zu detektierenden Fäkalquellen ist dafür wesentliche Voraussetzung. Eine neue Strategie zur Erreichung der notwendigen Leistungscharakteristik, basierend auf einer Kombination bakterieller und mitochondrieller genetischer Marker, wird für dieses Forschungsprojekt vorgeschlagen. Das Konzept wird anhand wichtiger Fäkalquellen, repräsentativer Wasserressourcen in Niederösterreich, sowie bedeutender Desinfektionsmethoden evaluiert. Die Untersuchungen werden mit den derzeitigen Standardmethoden zur Bestimmung fäkaler Einträge sowie zur generellen Charakterisierung der mikrobiologischen Wasserqualität verglichen. Spezifische chemische Parameter werden auf ihre Eignung hin zur Unterstützung der Anwendung genetischer Fäkalmarker einbezogen. Der Bereich „Intelligente Indikationssysteme und Diagnostik“ wurde als einer von drei Schwerpunktthemen, im Zuge der FTI Strategie 2020 des Landes Niederösterreich, für das Themenfeld Wasser ausgewählt. Das vorgeschlagene translationale Forschungsprojekt trägt inhaltlich somit direkt zur Umsetzung der Forschungsstrategie des Landes bei. Darüber hinaus stimuliert das Projekt zukunftsträchtige Forschungsaktivitäten zwischen der neu gegründeten Karl Landsteiner Universität in Krems, dem renommierten Analytikzentrum IFA Tulln, sowie dem Interuniversitären Kooperationszentrum Wasser & Gesundheit. Die EVN Wasser GesmbH, der größte Wasserversorger Niederösterreichs, ist ebenfalls in das Projekt eingebunden. Das translationale Forschungsprojekt kann daher als wesentlicher Beitrag international sichtbarer Wasserforschung mit praktischen Problemstellungen eines führenden Wasserversorgers im Bereich der Sicherung, Überwachung und des nachhaltigen Managements der Trinkwasserversorgung verstanden werden. Die gewonnene Expertise wird zu einer weiteren Stärkung der führenden Rolle der Wasserforschung und Wasserwirtschaft Niederösterreichs im Donauraum beitragen.

Hintergrund

Therapeutische Proteine spielen eine wichtige Rolle bei der Behandlung einer Reihe schwerer Erkrankungen, wie Tumorerkrankungen, Autoimmunerkrankungen, Metabolische Erkrankungen oder Blutgerinnungsstörungen. Der Markt für therapeutische Proteinen betrug fast $174.7 Milliarden im Jahr 2015 und wird etwa $ 248.7 Milliarden im Jahr 2020 erreichen. Die meisten therapeutischen Proteine haben eine geringe intrinsische Toxizität und zeichnen sich durch gute therapeutische Wirksamkeit aus. Ein wesentliches Problem für die Aufrechterhaltung von Wirksamkeit und Sicherheit dieser Therapeutika sind aber ungewollte Immunreaktionen, die einige Patienten, die mit therapeutischen Proteinen behandelt werden, entwickeln. Ungewollte Immunreaktionen, insbesondere spezifische Antikörper, können Therapeutika unwirksam machen oder schwere Nebenwirkungen verursachen, wie beispielsweise anaphylaktische Reaktionen oder Autoimmunpathologien. Gegenwärtig gibt es keine diagnostischen Methoden, um die Entwicklung dieser pathologischen Antikörper in Patienten vorherzusagen. Die frühzeitige Diagnose von Antikörpern, die sich noch im Stadium der Entwicklung befinden, würde eine frühe therapeutische Immunintervention ermöglichen, die die Entwicklung pathologischer Antiköper verhindert. Ein prominentes Beispiel für pathologische Antikörper gegen therapeutische Proteine sind neutralisierende Antikörper gegen den Gerinnungsfaktor VIII (FVIII), die sich im Verlauf der Behandlung von Hämophilie A Patienten mit FVIII Produkten entwickeln. Die Antikörper heben die biologische Aktivität der FVIII Produkte auf und können schwere Blutungskomplikationen verursachen. Im vorliegenden Projektantrag schlagen wir grundlegende Forschungsarbeiten vor, mit denen eine wichtige Wissenslücke im gegenwärtigen Verständnis der Eigenschaften und der Entwicklung pathologischer Antikörper gegen FVIII in Patienten mit schwerer Hämophilie A geschlossen werden könnte. Wir wollen neuartige Daten generieren zum zeitlichen Verlauf der frühen Antikörperentwicklung, insbesondere zum Zusammenhang von Epitopspezifität (Proteinepitope versus Kohlenhydrahtepitope), Affinität, Isotype/IgG Subklasse und funktionaler Aktivität der Antikörper,die sich in Patienten entwickeln, die FVIII Produkte erhalten. Die einmalige Möglichkeit, Grundlagenforschung und Probenanalyse aus einer klinischen Studie miteinander zu verbinden, eröffnet uns die Möglichkeit, Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung direkt in einer klinischen Anwendung zu testen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden die wissenschaftliche Basis für die Entwicklung neuer diagnostischer Verfahren bilden, beispielsweise für die Entwicklung eines FVIII-spezifischen Mikroarrays. Neue Verfahren für die frühe Diagnostik werden Klinikern helfen, die Entwicklung ungewollter Immunreaktionen gegen FVIII patienten-spezifisch zu beurteilen und daraufhin personalisierte Behandlungsmöglichkeiten einzusetzen, die die Wirksamkeit gegenwärtiger Therapien verbessern.

Hintergrund

Für 90% der Todesfälle unter Tumorpatienten ist Metastasierung verantwortlich, die damit eine große Hürde darstellt das Überleben von Krebspatienten sicherzustellen. Um zu metastasieren, müssen Tumorzellen aktiv migrieren und Blutgefäße durchqueren, doch wie diese Prozesse reguliert werden, ist bisher großteils ungeklärt. Im Labor von Dr. Daria Siekhaus wurde ein neuer Transporter, CG8602, entdeckt, der in der invasiven Migration von Drosophila Makrophagen in das embryonale Keimblatt eine wichtige Rolle spielt. Bisher gesammelte Daten deuten darauf hin, dass CG8602 für die Glykosylierung und Stabilität der Proteine, die die Invasion ins Gewebe limitieren, eine entscheidende Rolle spielt. So scheint CG8602 für die Anreicherung von T-Antigen an der Oberfläche von ins Keimblatt migrierenden Makrophagen verantwortlich zu sein. Tatsächlich findet sich auch in Vertebraten ein Zusammenhang
zwischen erhöhtem T-Antigen Level auf Tumorzellen und verstärkter Metastasierung, während T-Antigen neutralisierende Antikörper Metastasenbildung reduzieren konnten. Dies weckte unser Interesse T-Antigen Regulation durch CG8602 auf Metastasenbildung in Vertebraten zu übertragen. Für diesen Zweck hat Dr. Siekhaus Dr. Marko Roblek, der umfassende Erfahrung im Feld der Metastasenbildung in Mäusen vorweisen kann, als Post-Doc angestellt. Dieses Forschungsstipendium soll sein Gehalt, sowie Materialkosten decken und ihm erlauben Experimente durchzuführen, die die Grundlage für den Aufbau seiner eigenen unabhängigen Arbeitsgruppe bilden sollen. Das Ortholog von CG8602 in Mäusen, MFSD1, ist hoch konserviert und Teil der solute carrier superfamily (SLC). Da die Funktion dieses Protein noch gänzlich unbekannt ist, wollen wir die Rolle von MFSD1 während Metastasierung analysieren. Wir wollen Interaktionspartner von MFSD1 identifizieren und den Einfluss von MFSD1 auf Glykosylierung und Stabilität von Proteinen, sowie deren Auswirkungen auf Tumorzell-Invasion untersuchen. Um die Bedeutung von Glykosylierung von Tumorzellen während Metastasierung zu entschlüsseln, werden wir eine umfangreiche Untersuchung von Zelloberflächenproteinen, Signaltransduktionswegen und transkriptioneller Kontrolle von Zellmigration durchführen. Durch die Zusammenarbeit mit Dr. Wiesholzer und Dr. Kitzwögerer von der Abteilung für Innere Medizin, KLU Universität St. Pölten, ist es uns möglich unsere Resultate auf klinische Relevanz zu überprüfen. Wir werden Tumorzellen von Krebspatienten auf die Menge und Lokalisation von MFSD1 untersuchen und die Ergebnisse mit dem Krankheitsverlauf in Korrelation bringen. Da unsere Daten suggerieren, dass wir einen evolutionär hoch konservierten Mechanismus untersuchen, freuen wir uns schon darauf, die Ergebnisse aus Drosophila auf Metastasenforschung in Vertebraten zu übertragen. Mit der vorgeschlagenen Arbeit wollen wir das Fundament für das Verständnis eines neuen Gens, das in Vertebraten invasive Migration und Metastasierung reguliert, schaffen.

Hintergrund

Das M3dRES-Projekt zielt darauf ab, eine einzigartige Infrastruktur für den 3D-Druck für die medizinische Forschung in einem stark interdisziplinären Umfeld zu schaffen.
M3dRES bietet wichtige Instrumente für die personalisierte Patientenbehandlung, für die Verbesserung der Bildgebung in der Medizin, für die Beschleunigung des Tissue Engineering und der regenerativen Medizin sowie für die Modernisierung der aktuellen medizinischen Ausbildung.

Hintergrund

Eine normale Funktion der Plazenta ist entscheidend für die optimale Entwicklung des Fetus. Die Ätiologie der Plazenta-Dysfunktion ist multifaktoriell und beruht auf Gen-Umwelt-Interaktionen. Plazenta-Dysfunktionen sind die Ursache zahlreicher Schwangerschaftskomplikationen, darunter Gestationsdiabetes (GDM), Prä-Eklampsie (PE) und Intrauterine Wachstumsretardierung (IUGR). Wir beabsichtigen einen spezifischen Aspekt der Reproduktionstoxikologie zu untersuchen, die Toxikokinetik von Quecksilber in gesunden und kranken (GDM, PE, IUGR) Plazenten. Ausgehend von Vordaten zu den hierbei involvierten Kandidatenproteinen/-genen, möchten wir nun die Rolle und Funktion der Proteine in gesunden und kranken Plazenten vergleichen. Wir vermuten, dass sich die Quecksilber-Toxikokinetik in der dysfunktionalen Plazenta deutlich von jener in der gesunden Plazenta unterscheidet. In unseren Voruntersuchungen haben wir festgestellt, dass Proteine, die in die Quecksilber-Toxikokinetik involviert sind, in der Plazenta unterschiedlich stark exprimiert sind. Unsere Hypothesen sind: 1) Sequenzvariationen in den entsprechenden Genen beeinflussen die Proteinlevel und damit auch die Toxikokinetik von Quecksilber in der humanen Plazenta, 2) der genetische Hintergrund zur Quecksilber-Toxikokinetik unterscheidet sich signifikant in gesunden und dysfunktionalen Plazenten. Die Plazenta eignet sich hervorragend für die Untersuchung von Genotyp-Phänotyp-Assoziationen, da sie einfach verfügbar ist, Proteinexpression und -funktion gut messbar sind und sich auch primäre Zellen daraus gewinnen lassen. Methyl-Quecksilber (MeHg) betrachten wir als Modellsubstrat, da auch Aminosäuren oder Krebsmedikamente zumindest teilweise dieselben Wege der Aufnahme, Metabolisierung und Ausscheidung gehen. Die neu gewonnenen Erkenntnisse werden also nicht nur für das Gebiet der Reproduktionstoxikologie relevant sein. Drei Gruppen von Proteinen, die in die Quecksilber-Toxikokinetik involviert sind, spielen auch in Plazentadysfunktionen eine Rolle. Zu ihnen zählen die System L Aminosäuretransporter (beeinflussen vermutlich direkt das intrauterine Wachstum), Enzyme des antioxidativen Glutathion(GSH)-Systems (PE ist mit oxidativem Stress assoziiert) und Efflux-Transporter aus der Familie der ABC-Transporter (sind vermutlich in GDM, PE und IUGR involviert). Wir schlagen sechs Proteine (LAT1, b0,+, GGT1, GSTA1, MRP1, MRP3) für die Untersuchung vor. Wir möchten in der vorliegenden Studie untersuchen, ob 1) der Einfluss, den diese Proteine auf die Quecksilber-Toxikokinetik haben, ein direkter Einfluss ist. Nachdem dies experimentell bestätigt ist, werden wir 2) jene genetischen Varianten bestimmen, die einen signifikanten Zusammenhang auf Proteinexpression und Quecksilbergehalte in gesunden und dysfunktionalen Plazenten haben.

Hintergrund

Das Melanom verursacht nur 4% aller Hautkrebsarten und ist jedoch für eine Sterblichkeit von 79% der Betroffenen verantwortlich. Außerdem ist das Melanom die häufigste Krebserkrankung unter jungen Menschen. Obwohl bereits große Erfolge durch z.B. B-raf Inhibitoren errungen wurden, kann oft nur lebensverlängernd eingegriffen werden und Erkrankte versterben aufgrund einer Resistenzentwicklung. Viele Untersuchungen haben gezeigt, dass metastasierende Melanomzellen einen stark erhöhten Stoffwechselumsatz haben, welcher für Zellwachstum notwendig ist. Dadurch besteht auch ein erhöhter Bedarf an Reduktionsäquivalenten, um die Homöostase der Zellen aufrecht zu erhalten. Der hohe Metabolismus, und die daraus resultierende erhöhte Bildung von Sauerstoffradikalen kann deshalb als die „Achillesferse“ von Melanomzellen betrachtet werden. Ein Hauptregulator für die zelluläre Stressantwort ist der Transkriptionsfaktor NRF2. Dieser Faktor spielt eine zentrale Rolle beim Schutz der Zellen gegen Sauerstoffradikale und gegen xenobiotischen Stress. Deshalb könnte die Blockade von NRF2 die Sensitivität gegen Sauerstoffradikale wiederherstellen und damit die Zellen in Apoptose treiben. Dieser Mechanismus könnte auch die Resistenzentwicklung in metastasierendem Melanom unterdrücken, oder auch Signalmechanismen blockieren, welche tumorassoziierte Endothelzellen aktivieren. Es ist deshalb wahrscheinlich, dass Standardchemotherapeutika gemeinsam mit Stoffen, welche die Detoxifizierung von Sauerstoffradikalen inhibieren, die Effektivität der Behandlung gegen das metastasierende Melanom potenzieren. Wir werden modernste CRISP Technologie nutzen, gemeinsam mit pharmakologischen Inhibitoren, um die NRF2 induzierten Mechanismen im Melanom und in melanomassoziierten Endothelzellen aufzuklären. Außerdem werden wir die neu gewonnen Erkenntnisse in die Klinik transferieren, indem wir mit Ärzten kooperieren, welche ständig Melanompatienten behandeln. Wir glauben daher, dass die Inhibierung der Anti-oxidativen Antwort ein effektiver Beitrag zur Bekämpfung des metastasierenden Melanoms sein wird.

Hintergrund

Das Krankheitsbild des Metabolischen Syndroms (MeS) ist gekennzeichnet durch Fettleibigkeit, Bluthochdruck, Insulin Resistenz und pathologische Blutfettwerte. Des Weiteren kommt es durch das Bestehen eines chronischen Entzündungszustandes im Fettgewebe zu Veränderungen im Lipidmetabolismus der Fettzellen. In der Folge führt dies zu einer gestörten Aufnahme, Ablagerung und Freisetzung von Lipiden und freien Fettsäuren. Interessanterweise sind im Blutplasma von Patienten mit Tumor-Kachexie (CaC) Lipid-und Entzündungsmarker ähnlich wie beim Metabolischen Syndrom erhöht. Tumorkachexie (CaC) ist die Bezeichnung für eine Stoffwechselstörung, die als Folge einer Krebserkrankung auftritt. Diese Störung führt bei den Patient_innen zu einer Auszehrung – Kachexie – und Abmagerung.
Für die Forschung resultieren daraus zwei wichtige Fragen: Was sind die pathophysiologischen Prozesse beim Metabolischen Syndrom und der Tumor-Kachexie? Gibt es einen gemeinsamen biologischen Marker für die pathophysiologischen Prozesse beim Metabolischen Syndrom und der Tumor-Kachexie?

Hintergrund

Osteoporose ist eine weit verbreitete Alterserkrankung des Knochens. Die Ursache für eine Osteoporose Erkrankung liegt meist in einer hormonellen Veränderung. Vorwiegend betroffen sind ältere Frauen, aber auch Männer leiden zunehmend an dieser Krankheit. Die Volkskrankheit Osteoporose wird allmählich zu einem gesundheitsökonomischen Problem. Durch die Osteoporose wird nach und nach die Knochendichte verringert. Dadurch wird das gesamte Skelett biomechanisch geschwächt und es kommt mit erhöhter Wahrscheinlichkeit zu Knochenbrüchen. Im klinischen Alltag erfolgt die Diagnose von Osteoporose bzw. generell die Abschätzung eines Frakturrisikos auf Basis von Knochendichtemessung (BMD-Messung). Laut WHO gilt ein T < –2,5 Standardabweichung als kritischer Schwellenwert für die Diagnose einer Osteoporose. Leider zeigen Ergebnisse von Studien (zB. Rotterdam-Studie3), dass bei einer Gruppe mit nichtvertebralen Frakturen lediglich 44 Prozent der Frauen und 21 Prozent der Männer einen TWert kleiner –2,5 aufwiesen. Das finale Ziel ist es, beide Befundungen – Osteoporose und Osteoarthrose - zu kombinieren und mit neuen, validierten Bewertungsmodellen primär eine Osteoporose Differenzierung vorzunehmen, welche bessere Ergebnisse als der T-Score gibt. Als Sekundärziel werden Zusammenhänge und allfällige Wechselwirkungen beider Krankheiten aufgezeigt. Dies soll durch vier Kernforschungsaufgaben erreicht werden:
neue Osteoporose-Bewertungsmodelle, Standardisierung von Röntgenaufnahmen, kombinierte Befundung - Zusammenhänge Osteoporose und Osteoarthrose, Validierung der neuen Osteoporose Bewertungsmodelle

Hintergrund

Das Forschungsprojekt, aus welchem sowohl die Dissertation „Freud, Lipps und das Problem der Empathie“ wie auch eine Reihe Veröffentlichungen hervorgegangen sind, untersucht eine noch wenig ausgearbeitete philosophische Quelle von Sigmund Freud. Der durch neue Ergebnisse im neurowissenschaftlichen und kognitiven Feld (u.a. die Entdeckung der Spiegelneurone) vieldiskutierte Begriff der Empathie hat zu einer Wiederaufnahmen der Theorien von Theodor Lipps geführt, der unter den bedeutendsten Pionieren der Empathieforschung gesehen wird. Die geschichtswissenschaftliche Untersuchung eröffnet eine neue Lektüre der Texte von Lipps. Fünf Anhänge vervollständigen die Dissertation mit neuen Übersetzungen von Lipps´ Texten. Die Arbeit von Dr. Ivan Rotella systematisiert des weiteren vor dem Hintergrund der aktuellen Forschung den Begriff der Einfühlung bei Lipps und dessen Einfluss auf Sigmund Freud.